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DESI数据下时变暗能量的修正引力解释

宇宙学与河外天体物理 2024-12-02 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

暗能量光谱仪器 (DESI) 合作团队最近发布了来自第一年观测的核挤压振荡 (BAO) 测量结果。对 DESI BAO、CMB 和 Ia型超新星探针的联合分析表明,偏好时变暗能量。我们通过替换 z<0.8z<0.8 区间内的 DESI 距离测量值为 SDSS BAO 测量值来评估这种偏好的鲁棒性。假设 w0waw_0w_aCDM 模型后,我们发现暗能量方程状态参数的演化与 Λ\LambdaCDM 一致。我们对各种 BAO 数据集的 χ2\chi^2 统计分析表明,DESI 对时变暗能量的偏好主要由有效红移为 zeff=0.51z_{\rm eff}=0.51zeff=0.71z_{\rm eff}=0.71 的两个 LRG 样本驱动,其中后者影响最为显著。就此偏好持续考量,我们研究了一般的 Hornndeski 标量-张量理论,这提供了一种安全跨越幽灵分界 w=1w=-1 的物理机制。运用暗能量有效场论,并采用 w0waw_0w_aCDM 背景宇宙学模型,我们从 Planck CMB、Planck 和 ACT CMB 引力透镜、DESI BAO 和 Pantheon+ 数据集约束到 w0=0.856±0.062w_0=-0.856\pm0.062wa=0.530.26+0.28w_a=-0.53_{-0.26}^{+0.28}68%68\% 置信区间),与标准 w0waw_0w_aCDM 模型表现良好一致。该修正引力模型与 Λ\LambdaCDM 相比基于最佳拟合 χ2\chi^2 值在 2.4σ2.4\sigma 水平不同,而对于 w0waw_0w_aCDM 则为 2.5σ2.5\sigma。我们得出结论,修正引力为 DESI 对时变暗能量的偏好提供了可行的物理解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.02558,
  title  = {Modified gravity interpretation of the evolving dark energy in light of DESI data},
  author = {Anton Chudaykin and Martin Kunz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.02558},
  year   = {2024}
}

备注

10+1 pages, 5 figures, 3 tables; v2: model selection analyses added, matched version accepted by Phys. Rev. D